Проблема планирования медсестер ( NSP ), также называемая проблемой составления списка медсестер ( NRP ), представляет собой задачу исследования операций по поиску оптимального способа назначения медсестер на смены, обычно с набором жестких ограничений , которым должны следовать все действительные решения, и набор мягких ограничений, которые определяют относительное качество допустимых решений. [1] Решения проблемы планирования работы медсестры могут быть применены к проблемам ограниченного планирования в других областях. [2] [3]
Проблема планирования работы медсестер изучалась еще до 1969 года [4] и, как известно, имеет NP-трудную сложность. [1]
Проблема планирования работы медсестер включает в себя назначение медсестрам смен и отпусков . У каждой медсестры свои пожелания и ограничения, как и у больницы. Проблема описывается как поиск графика, который одновременно учитывает ограничения медсестер и соответствует целям больницы. Традиционно медсестра может работать в 3 смены, поскольку уход за больными осуществляется посменно :
В этой проблеме мы должны искать решение, удовлетворяющее как можно большему количеству желаний, не ставя под угрозу потребности больницы.
Жесткие ограничения обычно включают определение смен (например, утреннюю, дневную и ночную), что каждая медсестра должна работать не более одной смены в день и что все пациенты должны быть обеспечены сестринским уходом. [1] Различия в квалификации медсестер также создают жесткие ограничения. [5] Мягкие ограничения могут включать минимальное и максимальное количество смен, назначенных конкретной медсестре в данную неделю, количество отработанных часов в неделю, количество рабочих дней подряд, количество выходных дней подряд и т. д. [1] Предпочтения отдельных медсестер по сменам можно рассматривать как мягкое ограничение, [6] или как жесткое ограничение. [7]
Для решения задачи используются разнообразные методы, включая как математически точные решения [6] , так и разнообразные эвристические решения с использованием декомпозиции , [4] параллельные вычисления , [4] [8] стохастическая оптимизация , [1] генетические алгоритмы , [6] ] оптимизация колоний , [6] имитация отжига , [6] квантовый отжиг [9] поиск табу , [6] и координатный спуск . [8] [10]